JP2003287200A

JP2003287200A - 易重合性物質用配管設備および易重合性物質の移送方法

Info

Publication number: JP2003287200A
Application number: JP2002089157A
Authority: JP
Inventors: Mieharu Sugiyama; 美栄治杉山; Yasuhiro Kamine; 靖弘加峯; Toshihiro Sato; 俊裕佐藤
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】閉塞した場合に短時間でメンテナンスが可能
な、易重合性物質を含む流体を移送する易重合性物質用
配管設備および易重合性物質の移送方法を提供する。【解決手段】易管端部に連結部２が備えられた複数の
配管部材３が、その連結部２で直列に連結され、易重合
性物質を含む流体を移送する１０ｍ以上の易重合性物質
用配管設備１において、連結部２の平均間隔が１〜８ｍ
とされている。また、易重合性物質の移送方法では、上
述した易重合性物質用配管設備１を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、（メタ）アクリル
酸や（メタ）アクリル酸エステル等の易重合性物質を含
む流体を移送する易重合性物質用配管設備および易重合
性物質の移送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】易重合性物質を含む流体を移送する易重
合性物質用配管設備（以下、配管設備と略すことがあ
る）では、管端部に連結部が備えられた複数の配管部材
が連結部で連結されたものが広く使用されている。とこ
ろが、（メタ）アクリル酸や（メタ）アクリル酸エステ
ル等の易重合性物質は非常に重合しやすいため、配管設
備内にて易重合性物質が重合し、閉塞することがあっ
た。その場合、易重合性物質製造装置の運転停止を余儀
なくされていた。そこで、この対策として、（メタ）ア
クリル酸等の易重合性物質の製造時に、ハイドロキノ
ン、フェノチアジン、分子状酸素含有ガスなどの重合禁
止剤を易重合性物質に添加して、易重合性物質の重合を
抑制していた。しかしながら、重合禁止剤を添加して
も、易重合性物質の重合を十分に抑制できず、配管設備
の閉塞を防止できなかった。ところで、従来の配管設備
では、連結部の平均間隔は、連結部を少なくして設備費
用を少なくする等の目的から、８ｍより長くされてい
た。また、従来の配管設備では、直管が連結された部分
の傾斜は、設計上の問題から実質的に水平もしくは１／
３００以下とされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の配管設備では、連結部の平均間隔が長いの
で、易重合性物質が重合して配管途中で閉塞した場合、
配管部材を閉塞部分の近傍で取り外せないことがある上
に、取り外しの作業が困難であった。また、配管部材を
洗浄、交換する際の作業も容易ではなく、時間を要して
いた。よって、本発明は、閉塞した場合に短時間でメン
テナンスが可能な、易重合性物質を含む流体を移送する
易重合性物質用配管設備および易重合性物質の移送方法
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の易重合性物質用
配管設備は、管端部に連結部が備えられた複数の配管部
材が、その連結部で直列に連結され、易重合性物質を含
む流体を移送する１０ｍ以上の易重合性物質用配管設備
において、連結部の平均間隔が１〜８ｍとされているこ
とを特徴としている。ここで「易重合性物質」とは、ビ
ニル基などの重合性官能基を有する物質のことである。
また、「連結部の平均間隔」とは、配管設備の長さ（配
管設備両末端の連結部間の距離）を、（連結箇所の数−
１）で除した値である。

【０００５】本発明の易重合性物質用配管設備におい
て、前記配管部材として曲がり管が用いられた場合、こ
の曲がり管は、曲がりの頂点から２ｍ以内の位置に連結
部が備えられたものであることが好ましい。ここで、
「曲がりの頂点」とは、最も曲率が大きい箇所の配管部
材の外側表面である。また、前記配管部材として少なく
とも２本の直管が用いられ、これらの直管が連結された
場合、これら連結された直管の傾斜が１／３００〜１／
１０とされていることが好ましい。ここで、傾斜Ｘ／Ｙ
とは、長さＹｍの、連結された複数の直管の一端が、鉛
直方向にＸｍ低くされた傾斜のことを意味する。また、
易重合性物質が、（メタ）アクリル酸または（メタ）ア
クリル酸エステルであることが好ましい。ここで「（メ
タ）アクリル酸」とは、慣用されるようにアクリル酸お
よびメタクリル酸を意味する。また、本発明の易重合性
物質の移送方法は、上述した易重合性物質用配管設備を
用いることを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の易重合性物質用配管設備
および易重合性物質の移送方法の一例について図１を参
照しながら説明する。この配管設備１は、管端部にフラ
ンジなどの連結部２が備えられた複数の配管部材３，
３，３・・・が、その連結部２で直列に連結されたもの
であり、フランジ付きのノズルを有する２つの装置４，
４間を接続し、易重合性物質を含む流体（気体および／
または液体）を移送するものである。ここで、「配管部
材３」とは、直管、各種曲がり管、各種肘管、広がり
管、Ｔ型接手、十字接手、球形弁、仕切弁等の流体が流
動可能な部材のことである。これらの配管部材３，３同
士を連結する方法としては、例えば、互いの連結部２，
２を当接させ、ボルトおよびナットなどの固定手段６に
より固定する方法などが挙げられる。また、配管設備１
の配管部材３，３間には、ポンプ５やフィルターなどの
操業を円滑にすることが可能な機器、流量計や温度計、
圧力計などの計装機器等が設置されていてもよい。この
配管設備１の長さは１０ｍ以上であるが、２０ｍ以上が
好ましく、４０ｍ以上がさらに好ましい。配管設備１の
長さが長くなると、閉塞した時のメンテナンスが容易と
なるという本発明の効果がより顕著に発揮される。な
お、本発明における「長さ」とは、易重合性物質の流路
に沿った長さのことである。

【０００７】また、配管設備１では、連結部２の平均間
隔が１〜８ｍ、好ましくは１〜５ｍ、より好ましくは１
〜２ｍとされている。連結部２の平均間隔とは、上述し
たように、配管設備１の長さを、連結箇所の数−１で除
した値である。例えば、図示例のような、管の両端にフ
ランジを有する５つの配管部材３およびポンプ５を直列
に連結した全長３０ｍの配管設備１の場合、フランジに
よる連結箇所は６箇所であるから、連結部２の平均間隔
は、３０ｍを５（＝６−１）で除した値、すなわち６ｍ
である。

【０００８】この配管設備１において、配管部材３とし
て曲がり管を用いた場合、曲がり管は、曲がりの頂点か
ら２ｍ以内の位置に連結部２が備えられていることが好
ましい。曲がりの頂点から２ｍ以内の位置に連結部２が
備えられていると、連結部２から曲がり部分までの距離
が短く、曲がり部分内部を容易に洗浄できるので、曲が
り管であっても、メンテナンスに要する時間を短縮でき
る。

【０００９】また、配管部材３として少なくとも２本の
直管を用い、これらの直管を連結させた場合、これら連
結した直管を、上流側から下流側に向かって下向きに傾
斜させることが好ましい。具体的には、連結された直管
の傾斜を１／３００〜１／１０とすることが好ましく、
１／２５０〜１／２０とすることがさらに好ましい。こ
のように、連結された直管の傾斜を１／３００〜１／１
０とすると、送液を停止した時に、易重合性物質を含む
流体の滞留を防止できるので、配管部材３内の易重合性
物質の重合を防止できる。また、液抜き作業の時間が短
縮されるので、メンテナンス作業時間を短縮できる。ま
た、直管を取り外した際の液漏れを防止できる。

【００１０】配管部材３の内径は特に限定されないが、
通常５〜５００ｍｍである。また、配管部材３の材質は
特に限定されず、通常その配管設備１の設計温度、腐食
性などから総合的に判断して使用材質が決定され、例え
ば、ガス管、普通炭素鋼管、クロムモリブデン合金鋼
管、低炭素鋼、ニッケル鋼管、ステンレス鋼管などが使
用される。中でも、工業的であることから、普通炭素鋼
管、ステンレス鋼管が好ましい。また、配管部材３の両
端に備えられる連結部２の形、種類についても特に限定
されない。連結部２の形、種類については、通常、フラ
ンジフェイスの形状、パイプへの取付法、レーティン
グ、材質などの使用条件により決定される。

【００１１】上述した配管設備１で移送する易重合性物
質としては、（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリ
ル酸エステルが好適である。（メタ）アクリル酸および
（メタ）アクリル酸エステルは生産量が多いので、メン
テナンス時間の短縮によって生産性が大幅に向上する。
（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ターシャリ
ーブチル、（メタ）アクリル酸ノルマルブチル、（メ
タ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸エチル
等のアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシ
エチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル等のヒ
ドロキシアルキルエステル、ジ（メタ）アクリル酸エチ
レングリコール等の多価アルコールのエステル、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル
酸シクロヘキシル等の脂環式アルキル基含有エステル、
（メタ）アクリル酸ベンジル等の芳香族基含有エステ
ル、（メタ）アクリル酸グリシジル等の複素環基含有エ
ステル、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等
のジアルキルアミノアルキルエステル等が挙げられる。
また、易重合性物質は１種類であってもよいし、２種類
以上であってもよい。また、易重合性物質を含む流体に
は、水やメタノール等のアルコール類の極性溶媒、トル
エン、ヘキサン、ヘプタン等の非極性溶媒等の溶媒、易
重合性物質以外の物質が含まれていてもよい。易重合性
物質以外の物質としては、例えば、後の工程で易重合性
物質と反応させる物質、重合禁止剤等の少量の添加剤等
が挙げられる。

【００１２】上述した配管設備１では、連結部２の平均
間隔を１〜８ｍとしており、連結部２の平均間隔が短い
ので、易重合性物質が重合して配管途中で閉塞した場合
でも、閉塞した部分付近の配管部材３のみを取り外すこ
とができる。また、取り外し作業、配管部材３の洗浄作
業、交換作業などのメンテナンスが容易となり、それら
作業時間を短縮できる。また、上述した配管設備１は、
易重合性物質を含む流体を、易重合性物質を製造する設
備、精製する設備、易重合性物質を原料として別の物質
を製造する設備等に設けられた装置または機器の間を移
送する際に好適に使用できる。ここで、「装置または機
器」とは、反応、蒸留、抽出、吸収、貯蔵、熱交換等の
操作に用いられるものであり、例えば、反応器、蒸留
塔、およびこれに付属する熱交換器、槽類、塔類等が挙
げられる。

【００１３】また、本発明の易重合性物質の移送方法
は、上述した配管設備１を用いる方法である。この配管
設備１を用いると、配管部材３が閉塞した場合でも、速
やかに閉塞物を取り除くことができるので、停止時間を
短くできる。したがって、停止によるロスを減らすこと
ができ、生産性を向上させることができる。

【００１４】

【実施例】（実施例）図２に示すように、中間タンク１
１中の純度９９．９重量％以上の精製メタクリル酸メチ
ルを、配管設備１０を用いて間欠的に製品タンク１２に
移液する操作を継続的に実施した。ここで、配管設備１
０は、中間タンク１１の閉止弁ノズル１３から順に、長
さ１ｍの直管１６ａ、フィルター１４、フランジ間の長
さが２ｍの送液ポンプ１５、１ｍの直管１６ｂ、３ｍの
直管１６ｃ、曲がり頂点からフランジまでの距離Ｂが１
ｍの９０°肘管１６ｄ、３ｍの直管１６ｅ、曲がり頂点
からフランジまでの距離が１ｍの９０°肘管１６ｆ、８
ｍの直管１６ｇの４本がそれぞれフランジ（連結部）で
連結されて構成されている。この配管設備の長さ、すな
わち中間タンク１１の閉止弁フランジと製品タンク１２
の閉止弁までのフランジ間の長さは約４６ｍであった。
また、フランジの連結箇所の数は１３箇所であった。し
たがって、フランジ（連結部）の平均間隔は約３．８ｍ
（＝４６÷（１３−１））であった。また、この配管設
備１０において、１ｍの直管１６ｂおよび３ｍの直管１
６ｃの傾斜（ａ₁）および８ｍの直管１６ｇが４本連結
した部分の傾斜（ｂ₁）は１／２５０とされていた。な
お、配管部材としては炭素鋼の３Ｂ配管を使用し、内径
は約８０ｍｍであった。

【００１５】操作開始から１年後、送液ポンプ１５の吐
出圧が上昇したため、移液を一時的に止め、配管設備１
０の内部を点検したところ、メタクリル酸メチルの重合
物がフィルター１４および配管の肘管１６ｄに付着して
いた。そこで、フィルター１４および肘管１６ｄのみを
取り外し、重合物を取り除いた後、元通り取り付けた。
その際、取り外し作業、洗浄作業が容易であったので、
復旧に要した時間は２時間であった。また、配管に傾斜
をつけていたため配管内に液溜まりがなく、効率的にフ
ィルター１４および肘管１６ｄを取り外すことができ
た。また、取り外した際の液の漏洩を防止できた。

【００１６】（比較例）図３の配管設備を用いた以外は
実施例１と同様にメタクリル酸メチルの移液を行った。
ここで、図３に示す配管設備は、図２の配管設備におけ
る直管１６ｂ，１６ｃを１本の直管１６ｈに替え、４本
の直管１６ｇ，１６ｇ，１６ｇ，１６ｇを１本の直管１
６ｉに代えたものである。その際、直管１６ｈ，１６ｉ
を水平に設置した。つまり、図中（ａ₂）および（ｂ₂）
の部分の傾きは０であった。また、直管１６ｈと肘管１
６ｄと直管１６ｅと肘管１６ｆと直管１６ｉとの接続を
溶接に変更した。それら以外は図２と同様の配管設備と
した。この配管設備において、フランジの連結箇所は６
箇所であり、フランジ（連結部）の平均間隔は９．２ｍ
（＝４６÷（６−１））であった。操作開始から８ヶ月
後、送液ポンプの吐出圧が上昇したため、移液を一時的
に止め、配管設備の内部を点検したところ、メタクリル
酸メチルの重合物が直管１６ｈと肘管１６ｄとフィルタ
ー１４とに付着していた。フィルター１４は取り外して
重合物を除去することができたが、直管１６ｈ内部の重
合物はフランジの開口部から除去することが困難であっ
た。そのため直管１６ｈの途中を切断しようとしたが、
内部にメタクリル酸メチルの液溜まりがあったため、直
ちにバーナによる切断が行えず、直管１６ｈ，１６ｄ，
１６ｅ，１６ｆ，１６ｉ内を水で置換する作業を行った
後、配管１６ｈの切断を行った。切断した配管から重合
物を取り除いた後、切断した配管を溶接して元通り取り
付けた。このように、取り外し作業が容易ではなかった
ため、復旧に要した時間は４８時間と長時間であった。
したがって、機会損失によるロスは多大であった。

【００１７】

【発明の効果】本発明の易重合性物質用配管設備によれ
ば、連結部分の平均間隔が短いので、易重合性物質が重
合して配管途中で閉塞した場合、配管部材を閉塞部分の
近傍で取り外すことができる。また、その取り外しの作
業、配管部材を洗浄、交換する際の作業が容易であり、
メンテナンス作業が短時間となる。また、本発明の易重
合性物質の移送方法によれば、配管部材が閉塞した場合
でも、速やかに閉塞物を取り除くことができるので、操
業ロスを減らすことができ、生産性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の易重合性物質用配管設備の一例を模
式的に示す図である。

【図２】実施例における易重合性物質用配管設備を模
式的に示す図である。

【図３】比較例における易重合性物質用配管設備を模
式的に示す図である。

【符号の説明】

１配管設備２連結部３配管部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤俊裕広島県大竹市御幸町20番１号三菱レイヨン株式会社大竹事業所内Ｆターム(参考） 3J071 AA21 BB11 CC04 CC05 DD33 DD36 FF16 4H006 AA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管端部に連結部が備えられた複数の配管
部材が、その連結部で直列に連結され、易重合性物質を
含む流体を移送する１０ｍ以上の易重合性物質用配管設
備において、連結部の平均間隔が１〜８ｍとされていることを特徴と
する易重合性物質用配管設備。
【請求項２】前記配管部材として曲がり管が用いられ
た場合、この曲がり管は、曲がりの頂点から２ｍ以内の
位置に連結部が備えられたものであることを特徴とする
請求項１に記載の易重合性物質用配管設備。
【請求項３】前記配管部材として少なくとも２本の直
管が用いられ、これらの直管が連結された場合、これら
連結された直管の傾斜が１／３００〜１／１０とされて
いることを特徴とする請求項１または２に記載の易重合
性物質用配管設備。
【請求項４】易重合性物質が、（メタ）アクリル酸ま
たは（メタ）アクリル酸エステルであることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の易重合性物質用配管
設備。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の易重合
性物質用配管設備を用いることを特徴とする易重合性物
質の移送方法。